本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無線定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無線定位業(yè)務(wù)又被叫為位置業(yè)務(wù)(Location-BasedServices，LBS)，是通過一組定位技術(shù)獲得移動(dòng)臺的位置信息，為移動(dòng)用戶或他人提供信息的通信系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各種與位置相關(guān)的業(yè)務(wù)。隨著RFID射頻技術(shù)與ZigBee技術(shù)的發(fā)展，無線通信識別技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，使無線通信技術(shù)通信成為可能，與此同時(shí)，應(yīng)用技術(shù)也有了很大的發(fā)展。人們根據(jù)定位估計(jì)的位置、定位主體和采用的設(shè)備的不同，將定位系統(tǒng)分為以下幾類：基于移動(dòng)臺的定位系統(tǒng)、基于網(wǎng)絡(luò)的定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)輔助定位系統(tǒng)、移動(dòng)臺輔助定位系統(tǒng)和GPS輔助定位系統(tǒng)。

目前，絕大多數(shù)的跟蹤系統(tǒng)都只停留在粗劣定位的層面上，雖然能在一定程度上跟蹤到人員的位置，但存在系統(tǒng)集中管理上的缺陷，一旦出現(xiàn)事故，就難以評估其具體方位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題，提供一種反應(yīng)快速、定位精準(zhǔn)的無線定位系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種無線定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位系統(tǒng)包括主控模塊、射頻模塊一、電子標(biāo)簽、仿真指示模塊和電源模塊，所述電子標(biāo)簽?zāi)軌蚺c射頻模塊一無線連接，所述射頻模塊一和仿真指示模塊均與所述主控模塊連接，所述電源模塊分別連接主控模塊和射頻模塊一并為主控模塊和射頻模塊一供電，所述主控模塊接收射頻模塊一采集的信號并進(jìn)行處理以獲取電子標(biāo)簽所在位置。

本發(fā)明的夾具的工作原理如下：系統(tǒng)啟動(dòng)后，射頻模塊一通過無線網(wǎng)絡(luò)與電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，獲取電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，然后將上述數(shù)據(jù)傳輸給主控模塊，主控模塊對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而能夠快速定位電子標(biāo)簽的精準(zhǔn)位置。

在上述的一種無線定位系統(tǒng)中，所述主控模塊包括單片機(jī)U1、濾波電容C8、緩沖電阻R2和緩沖電阻R3，所述濾波電容C8與單片機(jī)的引腳VDD和引腳REGIN連接，所述緩沖電阻R2與單片機(jī)的引腳D+連接，所述緩沖電阻R3與單片機(jī)的引腳D-連接。

在上述的一種無線定位系統(tǒng)中，所述射頻模塊一包括射頻芯片U2、晶振Y1、起振電容C9、起振電容C10、帶通濾波器和天線E1，所述晶振Y1與射頻芯片U2的引腳XOSC_Q1、引腳XOSC_Q2連接，所述起振電容C9、起振電容C10分別貼于晶振Y1連接，所述帶通濾波器與射頻芯片U2的引腳RE_N、引腳RE_P連接，所述天線E1與帶通濾波器連接。

在上述的一種無線定位系統(tǒng)中，所述仿真指示模塊包括仿真器、指示燈LED2和指示燈LED3，所述仿真器與單片機(jī)U1的引腳RST/C2CK、引腳C2D連接，所述指示燈LED2和指示燈LED3分別與單片機(jī)的引腳P1.2、引腳P1.3連接。

在上述的一種無線定位系統(tǒng)中，所述主控模塊還連接主控晶振單元，所述主控晶振單元包括晶振Y2、起振電容C16、起振電容C17和隔離電阻R12，所述起振電容C16、起振電容C17與晶振Y2連接，晶振Y2和隔離電阻R12并聯(lián)并分別與單片機(jī)U1的引腳P0.2、引腳P0.3連接。

在上述的一種無線定位系統(tǒng)中，所述主控模塊還連接有用于將主控模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)進(jìn)行解析和顯示的轉(zhuǎn)換模塊，所述轉(zhuǎn)換模塊包括串口轉(zhuǎn)USB芯片U5，所述串口轉(zhuǎn)USB芯片U5的引腳TXD和引腳RXD分別與單片機(jī)U1的串口輸入引腳P0.4和輸出引腳P0.5連接。

在上述的一種無線定位系統(tǒng)中，所述電源模塊包括依次聯(lián)接的第一濾波單元、電源芯片、第二濾波單元和指示燈LED1。

在上述的一種無線定位系統(tǒng)中，所述電子標(biāo)簽包括微處理器和與所述微處理器連接的射頻模塊二、無線喚醒模塊，所述射頻模塊二與射頻模塊一相互無線通信。

在上述的一種無線定位系統(tǒng)中，無線喚醒模塊包括喚醒天線E2和與喚醒天線E2串聯(lián)連接的電阻R1、與喚醒天線并聯(lián)連接的電容C1，所述電容C1還與電容C2并聯(lián)，所述電容C2與變壓器T初級串聯(lián)，所述壓器T次級與二極管D和電容C3組成的檢波電路連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：系統(tǒng)構(gòu)成簡單，容易實(shí)現(xiàn)，定位精度高，抗干擾能力強(qiáng)，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)的不足；只需要通過電子標(biāo)簽即可將目標(biāo)物的位置發(fā)送給關(guān)注者，關(guān)注者可以隨時(shí)了解目標(biāo)物的準(zhǔn)確位置信息，同時(shí)兩者之間點(diǎn)的距離也會顯示在上位機(jī)上，可以有效的為人們節(jié)省查找時(shí)間。

附圖說明

圖1是實(shí)施例中無線定位系統(tǒng)的電路原理框圖。

圖2本實(shí)施例中主控模塊的電路圖。

圖3本實(shí)施例中射頻模塊一的電路圖。

圖4本實(shí)施例中仿真指示模塊的電路圖。

圖5本實(shí)施例中主控晶振單元的電路圖。

圖6本實(shí)施例中轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。

圖7本實(shí)施例中電源模塊的電路圖。

圖8是實(shí)施例中無線喚醒模塊的電路圖。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

如圖1所示，本無線定位系統(tǒng)包括主控模塊、射頻模塊一、電子標(biāo)簽、仿真指示模塊和電源模塊，電子標(biāo)簽?zāi)軌蚺c射頻模塊一無線連接，射頻模塊一和仿真指示模塊均與主控模塊連接，電源模塊分別連接主控模塊和射頻模塊一并為主控模塊和射頻模塊一供電，主控模塊接收射頻模塊一采集的信號并進(jìn)行處理以獲取電子標(biāo)簽所在位置；其中，電子標(biāo)簽包括微處理器和與所述微處理器連接的射頻模塊二、無線喚醒模塊，所述射頻模塊二與射頻模塊一相互無線通信，在本實(shí)施例中，射頻模塊二與射頻模塊一采用相同的電路設(shè)計(jì)。

本無線定位系統(tǒng)的電子標(biāo)簽采用電池供電，而電池是一種消耗性的電源，工作時(shí)間短。為了延長定位標(biāo)簽的工作時(shí)間，需要進(jìn)行電源管理，以降低功耗。本系統(tǒng)中采用一種無線觸發(fā)喚醒的電源管理方法，在這種方法中，電子標(biāo)簽進(jìn)入休眠模式后就會一直保持休眠狀態(tài)，在主控模塊沒有發(fā)送出特定頻率的無線信號時(shí)，它是不會被喚醒的，在電子標(biāo)簽接受到該特定頻率的無線信號時(shí)會立即地被喚醒。這樣，就節(jié)省了在喚醒前和監(jiān)測期間的電源消耗。喚醒脈沖通過特定頻率傳送，而數(shù)據(jù)通信采用另外的無線頻率傳送。一旦主控模塊與電子標(biāo)簽建立通信連接后，雙方便跳到指定的固定頻率上工作，這樣，即使其它標(biāo)簽在無線通信范圍內(nèi)也不會被喚醒，避免了同頻干擾。

具體來說，如圖2所示，主控模塊包括單片機(jī)U1、濾波電容C8、緩沖電阻R2和緩沖電阻R3，濾波電容C8與單片機(jī)的引腳VDD和引腳REGIN連接，緩沖電阻R2與單片機(jī)的引腳D+連接，緩沖電阻R3與單片機(jī)的引腳D-連接。在本實(shí)施例中，單片機(jī)U1選擇型號為C8051F的51單片機(jī)。

如圖3所示，射頻模塊一包括射頻芯片U2、晶振Y1、起振電容C9、起振電容C10、帶通濾波器和天線E1，晶振Y1與射頻芯片U2的引腳XOSC_Q1、引腳XOSC_Q2連接，起振電容C9、起振電容C10分別貼于晶振Y1連接，帶通濾波器與射頻芯片U2的引腳RE_N、引腳RE_P連接，天線E1與帶通濾波器連接。本實(shí)施例中，射頻芯片U2的型號為CC1100E，晶振Y1的頻率為26MHz，帶通濾波器由電感L1、電感L2、電感L3、電感L4、電感L5、電感L6、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5和電容C6組成了，其頻率為2.4GHz。

如圖4所示，仿真指示模塊包括仿真器、指示燈LED2和指示燈LED3。本實(shí)施例中，仿真器包括由電阻R5、電阻R8、電容C15和按鈕開關(guān)S2組成一個(gè)復(fù)位電路，該仿真器與單片機(jī)U1的引腳RST/C2CK、引腳C2D連接；指示燈LED2和指示燈LED3分別與單片機(jī)的引腳P1.2、引腳P1.3連接。

如圖5所示，主控模塊還連接主控晶振單元，主控晶振單元包括晶振Y2、起振電容C16、起振電容C17和隔離電阻R12，起振電容C16、起振電容C17與晶振Y2連接，晶振Y2和隔離電阻R12并聯(lián)并分別與單片機(jī)U1的引腳P0.2、引腳P0.3連接。

如圖6所示此外，主控模塊還連接有用于將主控模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)進(jìn)行解析和顯示的轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊包括串口轉(zhuǎn)USB芯片U5，串口轉(zhuǎn)USB芯片U5的引腳TXD和引腳RXD分別與單片機(jī)U1的串口輸入引腳P0.4和輸出引腳P0.5連接。需要說明的是，串口轉(zhuǎn)USB芯片U5采用CP2102芯片，其引腳USBDP和引腳USBDM分別是用于連接USB_Min的鏈條差分線。這樣主控模塊處理后的數(shù)據(jù)可以通過轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送至外接的上位機(jī)上，通過上位機(jī)進(jìn)行解析后進(jìn)行顯示目標(biāo)電子標(biāo)簽的具體位置信息。

如圖7所示，電源模塊包括依次聯(lián)接的第一濾波單元、電源芯片、第二濾波單元和指示燈LED1。第一濾波單元包括濾波電容C11和濾波電容C14，電源芯片為穩(wěn)壓芯片AMS117，第二濾波單元包括濾波電容C12和濾波電容C13，第二濾波單元和指示燈LED1之間還串聯(lián)有電阻R4。此外電源模塊還包括自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1、開關(guān)S1A；反向保護(hù)二極管D1；通過設(shè)置自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1可以實(shí)現(xiàn)智能斷電以及智能復(fù)原，避免重復(fù)更換保險(xiǎn)絲，通過設(shè)置反向保護(hù)二極管D1可以避免過高的反向電壓對濾波電容C11和濾波電容C14造成損害。

無線喚醒模塊主要由無源元件構(gòu)成，其基本電路圖如圖8所示。無線喚醒模塊包括喚醒天線E2和與喚醒天線E2串聯(lián)連接的電阻R1、與喚醒天線并聯(lián)連接的電容C1，所述電容C1還與電容C2并聯(lián)，所述電容C2與變壓器T初級串聯(lián)，所述壓器T次級與二極管D和電容C3組成的檢波電路連接。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。